20 ДБ (а) и более.

Изменение направленности излучения шума. При проектиро-

вании установок с направленным излучением необходима соот-

ветствующая ориентация этих установок по отношению к рабочим

местам, поскольку величина показателя направленности может

достигать 10 ... 15 дБ. Например, отверстие воздухозаборной

шахты вентиляционной установки необходимо располагать так,

чтобы максимум излучаемого шума был направлен в противо-

шумную сторону от рабочего места или жилого дома,

Рациональная планировка предприятий и цехов. Шум на рабо-

чем месте может быть уменьшен за счет увеличения расстояния

от источника шума до расчетной точки. Внутри здания такие поме-

щения должны располагаться вдали от шумных помещений так,

чтобы их разделяло несколько других помещений. На террито-

рии предприятия более шумные цехи необходимо концентрировать

в одном-двух местах. Расстояние между тихими помещениями

(конструкторское бюро, заводоуправление) и шумными цехами

должно обеспечивать необходимое снижение шума.

Акустическая обработка помещений. Интенсивность шума

в помещениях зависит не только от прямого, но и от отраженного

звука, поэтому для уменьшения последнего применяют звуко-

поглощающие облицовки поверхностей помещения (рис. 3.16, а)

и штучные (объемные) поглотители различных конструкций

{рис. 3.16, б), подвешиваемые к потолку помещений. Процесс

поглощения звука происходит путем перехода энергии колеблю-

щихся частиц воздуха в теплоту за счет потерь на трение в пори-

стом материале. Для большей эффективности звукопоглощения

пористый материал должен иметь открытые со стороны падения

глощающий материал; 3 — защитная

>)й промежуток; 6 •=*• плита из звуко-

звука и незамкнутые поры. Звукопоглощающие материалы имеют

коэффициент звукопоглощения а ;> 0,2. У бетона, кирпича ве-

личина а не превышает 0,01 ... 0,05. Звукопоглощающие свойства

пористых материалов определяются толщиной слоя, частотой

звука, наличием воздушной прослойки. Эффект снижения шума

за счет применения звукопоглощающей облицовки оценивают

по формуле AL == 10 lg (BZ/B^}, где BI и Ва — постоянные поме-

щения до и после проведения акустической обработки. Величину В

определяют по СНиП 11-12—77 в зависимости от вида помещения.

Уменьшение шума на пути его распространения применяют,

когда перечисленные выше методы не обеспечивают требуемого

снижения шума. Снижение шума достигается за счет уменьшения

интенсивности прямого шума /пр путем установки звукоизоли-

рующих перегородок, кожухов, экранов (рис. 3.17) и т, п. Сущ-

ность звукоизоляции ограждения состоит в том, что падающая

на него энергия звуковой волны отражается в значительно боль-

шей степени, чем проходит за ограждение. Звукоизолирующая

способность (дБ) перегородки выражается величиной AZ.BI1 =>

: W lg (/пр//прош), где /прощ — интенсивность шума за перего-

родкой. В качестве звукоизолирующих материалов для перего-

родок применяют бетон, кирпич, дерево и т. п. Эффективность

звукоизоляции (дБ) однородной перегородки может быть опреде-

лена по формуле

181

Рис. 3.17. Экранирование источников шума:

а ~ схема экрана; б — расположение экранов в вычислительных центрах: в — экраниро-

вание источников механического шума; / — шумное оборудование; 2 — экран со ввуяо*

поглощающей облицовкой; 3 — рабочее место; 4 — диековкя пила

где т — масса I м2 перегородки, кг, зависящая от плотности ма-

териала и толщины перегородки; / — частота, Гц; рс — акустиче-

ское сопротивление воздуха.

Анализ этой формулы позволяет сделать два основных вывода:

звукоизоляция ограждений тем выше, чем они тяжелее, и на

высоких частотах эффект от установки ограждения будет значи-

тельно выше, чем на низких.

Наиболее шумные машины и механизмы закрывают кожухами,

которые обычно изготовляют из конструкционных материалов —

стали, сплавов алюминия, пластмасс и др. и облицовывают "из-

нутри звукопоглощающим материалом толщиной 30 ... 50 мм

(рис. 3.18).

При распространении шума по трубопроводам, воздуховодам,

каналам для его уменьшения широко применяют глушители раз-

личных конструкций, выбор которых определяется спектром шума,

необходимым глушением и условиями эксплуатации конкретной

установки. Глушители принято делить на абсорбционные

(рис. 3.19) с использованием звукопоглощающего материала;

реактивные (рис. 3.20) типа расширительных камер, узких от-

ростков, длина которых равна 1/4 длины волны заглушаемого

звука, и комбинированные (рис. 3.21). Реактивные глушители

используют для снижения шума с резко выраженными дискрет-

№

Piic. 3.21. Комбинированный глушитель

/ — корпус; 2 — штуцер; 3 а 4 — пористые

перегородки; 5 — замкнутая полость; 6 —.

звукопоглощающий сыпучий материал

ными составляющими и в узких

частотных диапазонах. Важно,

чтобы применение глушителей лю-

бого типа не ухудшало работу за-

глушаемой машины. Эффектив-

ность глушителей шума может

достигать 30—40 дБ и более.

Если в рабочей зоне не удается

уменьшить шум до допустимых ве-

личин общетехническими средст-

вами, то администрация обязана

обеспечить работающих в этой зоне

средствами индивидуальной за-

щиты и обозначить ее знаками бе-

зопасности. К средствам индиви-

дуальной противошумовой защиты

относятся вкладыши (снижение

шума на 5 ... 20 дБ); наушники

(эффективность на высоких частотах до 45 дБ); шлемы, применяе-

мые при высоких уровнях шума (более 120 дБ).

Защита от шума может обеспечиваться и такими организа-

ционными мероприятиями, как сокращение времени пребывания

в условиях повышенного шума, правильный выбор режима труда

и отдыха, лечебно-профилактические и другие мероприятия.

Контроль уровней шума на рабочих местах регламентирован

ГОСТ 12.1.050—86. В настоящее время для измерения шума и

вибраций используют акустические комплекты «ШУМ-Ш» и

«ВШВ-003» (СССР), RFT (ГДР) и «Брюль и Къер» (Дания).

Защита от инфра- и ультразвука. При работе различных ме-

ханизмов и машин, кроме звука, на человека действует инфра-

и ультразвук. На машиностроительных предприятиях источником

инфразвука являются поршневые компрессоры, вентиляторы, дви-

гатели внутреннего сгорания, машины и механизмы, работающие

с числом рабочих циклов менее 20 в секунду. При действии ин-

фразвука с уровнями 100 ... 120 дБ возникают головные боли,

осязаемое движение барабанных перепонок, а при больших зна-

чениях уровней — чувство вибрации внутренних органов (на

частотах 5 ... 10 Гц), снижение внимания и работоспособности,

может появиться чувство страха, сонливость, затруднение речи,

нарушение функции вестибулярного аппарата. Одна из особенно-

стей инфразвука состоит в том, что он распространяется на боль-

шие расстояния и почти не ослабляется препятствиями.

Нормирование инфразвука производится по санитарным нор-

мам СН 2274—80, которые задают на рабочих местах допустимые

уровни звукового давления в октавных полосах со среднегеометри-

ческими частотами 2, 4, 8 и 16 Гц (не более 105 дБ), а в полосе

с частотой 31,5 Гц— 102 дБ.

Традиционные методы борьбы с шумом с помощью звукоизо-

ляции и звукопоглощения малоэффективны при инфразвуке.

К основным мероприятиям по снижению инфразвука относятся:

повышение быстроходности машин, жесткости конструкций про-

тяженных изделий, устранение низкочастотных вибраций, при-

менение резонансных и камерных глушителей.

Ультразвук находит широкое применение в различных об-

ластях производства. В машиностроении его используют для ин-

тенсификации технологических процессов при очистке, сварке,

механической обработке деталей и на ряде других операций.

Частотный диапазон ультразвука 20 кГц ... 1000 МГц, Ультра-

звук характеризуется большими значениями интенсивности (до

сотен ватт на квадратный метр). Ультразвук отличается от обыч-

ных звуков тем, что обладает значительно более короткими дли-

нами воли, которые легче фокусировать и соответственно получать

более узкое и направленное излучение, т. е. сосредотачивать всю

энергию ультразвука в нужном направлении и концентрировать

в небольшом объеме.

Биологическое воздействие ультразвуковых колебаний на ор-

ганизм человека через воздушную среду и контактным способом

различно. Биологический эффект зависит от интенсивности, дли-

тельности воздействия и размеров поверхности тела, подвергае-

мой действию ультразвука. У работающих на ультразвуковых

установках могут наблюдаться функциональные нарушения сер-

дечной деятельности, измерения свойств и состава крови, артери-

ального давления. Появляются жалобы на утомление, головные

боли, потерю слуховой чувствительности. Контактное воздей-

ствие высокочастотного ультразвука на руки приводит к наруше-

нию капиллярного кровообращения в кистях рук, снижению

болевой чувствительности, заболеванию нервной системы.

В соответствии с ГОСТ 12.1.001—83* допустимые уровни

звуковых давлений на среднегеометрической частоте третьок-

тавной полосы, равной 12,5 кГц, не должны превышать 80 дБ;

на частоте 16 кГц — 90 дБ; 20 кГц — 100 дБ; 25 кГц — 105 дБ;

а в диапазоне частот 31,5 ... 100,0 кГц— ПО дБ.

Допустимые уровни ультразвука в зонах контакта рук и дру-

гих частей тела оператора с рабочими органами приборов и уста-

новок не должны превышать 110 дБ.

Защита от вредного воздействия ультразвука на человека

обеспечивается: уменьшением уровня звуковой мощности в источ-

шке; использованием генераторов более высоких рабочих частот,

Для которых допустимые уровни звукового давления выше; при-

менением конструктивных и планировочных решений (звукоизо-

лирующие кожухи, экраны, звукопоглощающие устройства) —

Для уменьшения эффекта отражения; организационно-профилак-

тическими мероприятиями; средствами индивидуальной защита

(наушники, резиновые перчатки).

При возможности контактного облучения необходимо пол-

ностью исключить непосредственное соприкосновение работаю-

щих с инструментом, изделиями, жидкой средой.

Контроль уровней ультразвука проводят в соответствий

с ГОСТ 12.4.077—79.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

I. Какими основными параметрами определяются шум и вибрация?

2. Почему нормирование вибраций осуществляется по уровню среднекведра-

тичного значения висроскорости?

3. Что такое звукоизоляция и звукопоглощение, виброизоляция? Как оце-

нить эффективность этих методов защиты?

4. Каковы основные технологические и конструктивные меры борьбы с шу-

мом и вибрацией?

3.5. ЗАЩИТА ОТ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ

В машиностроительном производстве широкое приме- j

пение находят электромагнитные поля (ЭМП) радиочастот и про- !

мышленной частоты, постоянные магнитные и электростатиче- <

ские поля, опасность воздействия которых усугубляется тем, что

они не обнаруживаются органами чувств. Их используют для '

нагрева металла при плавке и ковке, для получения плазменного

состояния вещества, при термообработке различных материалов,

в радиотехнических и электронных приборах,

Электромагнитные поля радиочастот. Источниками ЭМП на

производстве в установках индукционного и диэлектрического

нагрева являются плавильные или закалочные индукторы, транс-

форматоры, конденсаторы; при испытаниях электровакуумных

приборов — автогенераторы, усилители мощности и т. д. мощ-

ностью до 2000 кВт и частотой 100 кГц ... 300 ГГц. В зависимости

от частоты и длины волны весь радиодиапазон ЭМП делят на под-

диапазоны (табл. 3.6).

Электромагнитное поле, создаваемое источниками, характе-

ризуется непрерывным распределением в пространстве, способ-

Таблица 3.6

Классификация электромагнитных полей радиочастот

Высокая

Ультра-

Сверхвысокая (СВЧ) 300 МГц ... • 300 ГГц

Частота

(ВЧ) 100 кг Г ...

высокая (УВЧ) 30...

30 МГц

300 МГц

Длина

Длинные

Дециметровые

Сантиметровые

Миллиметро-

3 км ...

10 М ...

f м ... 10 см

10 ... I см

вые

10 м

1 М

1 см ... 1

мм

ностью распространяться со скоростью света, воздействовать

на заряженные частицы и проводники с током, в результате чего

энергия поля преобразуется в другие виды энергии.

Электромагнитное поле — это совокупность двух взаимосвя-

занных переменных полей (электрического и магнитного), кото-

рые характеризуются соответствующими векторами напряжен-

ности Е (В/м) и Н (А/м). При распространении ЭМП происходит

перенос энергии, определяемой плотностью потока энергии (ППЭ,

Вт/ма). Для точечного источника ППЭ на рабочем месте опреде-

ляют по формуле

ППЭ =--

где Р — мощность источника энергии, Вт; R — расстояние от

источника ЭМП до рабочего места, м.

Пространство вокруг источника ЭМП условно в зависимости

от расстояния делят на три зоны: ближнюю (зона индукции);

промежуточную (зона интерференции); дальнюю (зона излучения

или волновая). Параметры, характеризующие ЭМП в этих зонах,

различны: зона индукции находится в пределах расстояния от

источника R < Я,/2л и характеризуется напряженностями магнит-

ного Н и электрического Е полей, не связанных между собой;

волновая зона находится от источника на расстоянии К. ^> Х/2я,

в этой зоне электрическая и магнитная составляющие напряжен-

ности ЭМП связаны универсальной зависимостью Е = 337 Н (для

воздушной среды), а плотность потока энергии ППЭ — ?2/377 =

- 377-Я2, Вт/м».

Степень и характер воздействия ЭМП на организм человека

определяется плотностью потока энергии, частотой излучения,

продолжительностью воздействия, режимом облучения (непре-

рывный или прерывистый), размером облучаемой поверхности

тела, индивидуальными особенностями организма, комбинирован-

ным действием совместно с другими вредными факторами произ-

водственной среды [повышенная температура окружающего воз-

духа (свыше 28 °С), наличие рентгеновского излучения, шум и др. ]..

В зоне действия ЗМП человек подвергается тепловому и био- )

логическому воздействию. Переменное электрическое поле вызы-

вает нагрев тканей человека как за счет переменной поляризации

диэлектрика (хрящи, сухожилия и т. п.), так и за счет появления

токов проводимости.

Тепловой эффект является следствием поглощения энергии

ЭМП. Избыточная теплота, выделяющаяся органами человека,

отводится вследствие увеличения нагрузки на механизм терморе-

гуляции, а начиная с определенного предела, когда организм

не справляется с отводом теплоты от отдельных органов, тем-

пература их может повышаться. Перегрев особенно вреден для

тканей со слаборазвитой сосудистой системой или недостаточным

кровообращением (глаза, мозг, почки" желудок, желчный и

мочевой пузыри). Облучение глаз может привести к помутнению

187

хрусталика (катаракте) и потере зрения. Длительное хроническое

действие радиоволн умеренной интенсивности, не дающее явного

теплового эффекта, может вызывать' функциональные изменения

в центральной нервной и сердечно-сосудистых системе. В связи

с этим могут появиться головные боли, быстрая утомляемость,

ухудшение самочувствия, понижение или повышение давления,

урежение пульса, изменение проводимости сердечной мышцы,

нервно-психические расстройства. Могут наблюдаться трофи-

ческие расстройства: похудание, выпадение волос, ломкость

ногтей, изменения в крови. На ранней стадии эти явления носят

обратимый характер, более выраженные изменения могут при-

вести к стойкому снижению работоспособности.

Нормирование ЭМП . радиочастот проводится - по ГОСТ

12.1.006—84* (СТ СЭВ 5801—85), который устанавливает допусти-

мые значения напряженности составляющих ЭМП: электриче-

ской и магнитной в диапазоне частот 60 кГц ... 300 МГц и поверх-

ностной плотности потока энергии (ППЭ) излучения и создавае-

мой им энергетической нагрузки (ЭН) в диапазоне частот 300 МГц...

300 ГГц. Энергетическая нагрузка представляет собой суммар- !

ный поток энергии, проходящий через единицу облучаемой по-

верхности за время действия Т, и выражается произведением

ППЭ X Т. Напряженность ЭМП в диапазоне частот 60 кГц ...

300 МГц на рабочих местах персонала в течение рабочего дня

не должна превышать установленных предельно допустимых

уровней (ПДУ) по электрической составляющей (В/м): 50 — для

частот 60 кГц ... 3 МГц; 20 — свыше 3 ... 30 МГц; 10 — свыше

30 ... 50 МГц; 5 — свыше 50 ... 300 МГц; по магнитной составляю-

щей (А/м): 5 — для частот 60 кГц ... 1,5 МГц; 0,3 — 30 ... 50 МГц.

Допускаются уровни выше указанных, но не более чем в 2 раза

в случаях, когда время воздействия ЭМП на персонал не пре-

вышает 50 % продолжительности рабочего дня.

Предельно допустимые значения плотности потока энергии

ЭМП в диапазоне частот 300 МГц ... 300 ГГц на рабочих местах

персонала определяют, исходя из допустимой энергетической

нагрузки на организм с учетом времени воздействия по фopмyJ

ППЭпду = ЭНпду/Г, где ППЭпду - - предельно допустим<

значение плотности потока энергии, Вт/м2 (мВт/см2; мкВт/см2);

ЭНпду - - нормативная величина энергетической нагрузки за

рабочий день, равная 2 Вт-ч/м2 (200 мкВт-ч/см2) для всех случае!

облучения, исключая облучение от вращающихся и сканирующих

антенн; 20 Вт-ч/м2 (2000 мкВт-ч/см2) для случаев облучения

от вращающихся и сканирующих антенн с частотой вращения или

сканирования не более 1 Гц и скважностью не менее 50; Т — время

пребывания в зоне обслуживания или сканирования антенн.

Максимальное значение ППЭпду не должно превышать